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INTRODUCCIÓN
La escasa precipitación pluvial, los vientos fuertes y altas evapotranspiraciones que caracteriza al Altiplano Central Boliviano, demanda la implementación de sistemas de riego eficiente, que se adapten a la poca disponibilidad de recursos hídricos que afecta al altiplano. Él método de riego más utilizado en Bolivia es por superficie, tradicionalmente arraigado en la cultura del riego nacional y un método que consume grandes volúmenes de agua (FAO, 2000).
Bolivia tiene una gran riqueza hidráulica; actualmente Bolivia cuenta con más de 500 mil hectáreas de superficie bajo riego, de este total, aproximadamente el 3 % (15 mil hectáreas), utilizan tecnología de riego presurizado; el agua se maneja con una eficiencia de 20 a 25 %, es decir de cada 100 litros captados, 75 % se pierde en el camino entre la fuente del agua y la parcela del agricultor, solamente 25 litros llegan a ser aplicados al cultivo, en respuesta a este problema, diferentes niveles de gobierno están promoviendo la tecnificación del riego, para reducir estas pérdidas y elevar los niveles de eficiencia (GIZ/PROAGRO, 2018).
La espinaca (Atriplex hortensis L.) es una planta anual, cultivada como verdura por sus hojas comestibles, grandes y de color verde oscuro. Se puede consumir fresca, cocida o fría, es una quenopodiácea cuyo cultivo está muy difundido en Italia, según la época del año y variedad, tiene una duración media de 24 a 25 días de ciclo productivo, la siembra se efectúa a chorrillo en líneas distantes 20 a 25 cm (2.5 a 3.0 g m-²), la cosecha se realiza de febrero a noviembre, cada 15 días con una producción continua (Silva, 2011).
El riego por goteo es un sistema que mantiene el agua en la zona radicular en las condiciones de utilización más favorables a la planta, aplicando el agua gota a gota. El agua es conducida por medio de conductos cerrados desde el punto de toma hasta la misma planta (Medina, 1997). El volumen y la forma del mojado son una función de las características del suelo (textura y conductividad hidráulica) y la velocidad de descarga del emisor, las aplicaciones del riego son generalmente frecuentes (cada 1 a 3 días) para mantener el bulbo húmedo cerca de la capacidad de campo (Mamani, 2015).
EI sistema de riego subsuperficial o enterrado puede ser una alternativa al riego por aspersión, especialmente en cultivos hortícolas, pero también en cultivos perennes o de largo establecimiento, como el caso alfalfa (Medicago sativa) y para zonas en las que la limitación de la evaporación del agua de riego tenga importancia (del Campo, 2006). La densidad de siembra es importante en los cultivos para el mejor manejo tecnificado, esto permite la obtención del rendimiento máximo de los cultivos hortícolas, como es la espinaca. Es por todo lo mencionado que el presente estudio adquiere su importancia, donde se logró evaluar la eficiencia de riego mediante la producción de la espinaca morada, como una alternativa de producción y manejo de un método de riego tecnificado.
El objetivo de esta investigación fue conocer la eficiencia del método de riego localizado y densidades de siembra sobre las variables agronómicas, dinámica de la humedad y rendimiento de la espinaca morada, a campo abierto.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación de la zona de estudio
La investigación se realizó en la Estación Experimental Patacamaya, dependiente de la Facultad de Agronomía, Universidad Mayor de San Andrés. La Estación se encuentra en el municipio de Patacamaya de la provincia Aroma del departamento de La Paz (Altiplano Central de Bolivia). Se encuentra a una altitud de 2 785 m s.n.m. a una distancia de 101 km la ciudad de La Paz (PTDI Patacamaya, 2020).
Materiales
Se utilizó semilla de espinaca morada (Atriplex hortensis L.), proporcionada por la Estación Experimental Patacamaya. Los materiales empleados para la implementación de la investigación en campo abierto, fueron: tubería integrada de alto espesor con goteros: modelo Top Drip HD PCAS sub superficial 1.6 L h-1; rango de presión 1.5-4.0 bar; espesor de pared 1 mm y Top Drip HD PC superficial con características de caudal: 1.6 L h-1; rango de presión: 0.4-4.0 bar; espesor de pared: 1.2 mm.
Metodología
La fuente de agua que se utilizó en el riego, fue de la aducción de agua de pozo, cuyo diseño hidráulico del sistema de riego fue por goteo. La investigación tuvo una duración de cuatro meses de trabajo en campo. El sistema de instalación fija garantizó un dominio sobre el cronograma de riego y el control de nivel de abastecimiento de agua a las plantas, se implementó dos métodos de riego localizado; 1) riego por goteo superficial y 2) riego subterráneo (Figura 1). Para monitorear la humedad se utilizó la sonda TDR 300 que permite verificar la humedad del suelo (Figura 1). Las densidades de siembra utilizadas fueron 20 x 20, 30 x 30 y 40 x 40 cm, realizando las labores culturales que implica el cuidado del cultivo.
Figura 1 Instalación de los métodos de riego por goteo superficial (Izq.), subterráneo (Cen.) y monitoreo de la humedad del suelo con sonda TDR 300 (Der.)
Se empleó el arreglo de parcelas divididas en un diseño de bloques al azar con tres bloques y tres repeticiones teniendo un total de nueve tratamientos (Ecuación 1) (Torrez, 2016).
Dónde: X ijk = una observación cualquiera; μ = media poblacional; β k = efecto del k-bloque; αi = efecto de la i-nivel del método de riego; εik = error experimental de la parcela mayor, ƴj = efecto de la j-densidad de siembra, αƴij = intersección de i-riego con j-densidad de siembra; εijk = error experimental de la parcela.
Los tratamientos fueron:
- T1 = r1d1, riego por goteo superficial, densidad 1 (20 x 20 cm).
- T2 = r1d2, riego por goteo superficial, densidad 2 (30 x 30 cm).
- T3 = r1d3, riego por goteo superficial, densidad 3 (40 x 40 cm).
- T4 = r2d1, riego por goteo sub-superficial, densidad 1 (20 x 20 cm).
- T5 = r2d2, riego por goteo sub-superficial, densidad 2 (30 x 30 cm).
- T6 = r2d3, riego por goteo sub-superficial, densidad 3 (40 x 40 cm).
- T7 = r3d1, riego por testigo (a secano), densidad 1 (20 x 20 cm).
- T8 = r3d2, riego por testigo (a secano), densidad 2 (30 x 30 cm).
- T9 = r3d3, riego por testigo (a secano), densidad 3 (40 x 40 cm) la comparación de medias múltiples mediante la prueba de medias Duncan usando un nivel de p ≤ 0.05.
El cálculo del balance hídrico de la zona de estudio, fue considerando la precipitación, periodo (2019) y la evapotranspiración de referencia (ETo) (Ecuación 2), realizado en base a datos obtenidos del tanque evaporímetro (clase A).
Dónde: Eo = evaporación del tanque evaporímetro (mm d-1); Kp = coeficiente del tanque evaporímetro.
En el cultivo se evaluaron las siguientes variables: altura de planta, longitud de hoja, números de hojas y rendimiento. Las variables hídricas evaluadas fueron el contenido de humedad volumétrica en el suelo.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Características del cultivo
En la Figura 2, se puede observar que existe mayor evapotranspiración (Eto) que precipitación durante el ciclo del cultivo de espinaca. En tal sentido se hace necesario pensar en un método de riego que permita cubrir el requerimiento hídrico de los cultivos y administrarla a través de la programación de riego, de acuerdo a sus requerimientos de cada cultivo.
El comportamiento de la temperatura máxima, mínima y media (Figura 3), muestra que para el mes de noviembre la temperatura alcanzó a 30.4 °C, a comparación del mes de septiembre con 27.2 °C.
A partir de estudios del Instituto de Meteorología realizados por Solano et al. (2003), se utiliza un coeficiente empírico derivado de las condiciones físicas y ambientales que rodean al tanque, el cual es alrededor de 0.40 para ambientes secos y cultivos de hojas. En la Tabla 1, se observa el balance hídrico para el periodo del cultivo, donde para el mes de septiembre se tuvo un déficit de reposición de humedad.
Distribución del agua en el suelo
El riego se inicia a las 8:00 de la mañana, este tiene una duración de dos horas, el caudal es de 1.6 L h-1, la distancia entre goteros es de 20 cm, los goteros subterráneas se encuentran a una profundidad de 50 cm, y en la zona cercana a la planta (20, 30 y 40 cm de distancia horizontal), donde se localiza la mayor concentración de raíces; la humedad volumétrica adecuada se encuentra entre 40 y 70 %, en una amplia zona de suelo dentro del bulbo húmedo, lo cual permite extraer de los estratos superficiales, agua y nutrientes necesarios para su nutrición y proceso fisiológico, no necesita explorar estratos más profundos.
Para determinar la eficiencia de riego por goteo se consideró el porcentaje de humedad que retiene el suelo durante el ciclo de cultivo. Los resultados del riego por goteo superficial, muestran que este varía entre 27 a 45 % de humedad, por goteo subterráneo entre 65 a 90 % y el testigo por riego superficial entre 15 a 30 %, esto muestra que al regar dos horas al día la humedad va disminuyendo esto debido a la evapotranspiración (Tabla 2).
La Figura 4, presenta el porcentaje de humedad volumétrica mediante el método de riego por goteo subterráneo, por la mañana la humedad se encuentra entre 80-100 % y al medio día se encuentra con una humedad de 60-80 %, al finalizar el día muestra que mantiene el porcentaje de humedad entre los 60-80 %.
En la Figura 5, se observa que el porcentaje de humedad volumétrica del riego por goteo subterráneo, durante la mañana es de 100-40 %, al medio día es de 20-80 % y al finalizar el día es de 40-60 %, afirmándose que la precipitación no es suficiente para los requerimientos del cultivo.
En la Figura 6, se observa que el porcentaje de humedad volumétrica en un riego por superficie, durante la mañana es de 30%, a medio día es de 20-30 % y al finalizar el día es de 10-20 %, apreciándose que la precipitación no es suficiente para los requerimientos del cultivo.
El riego por goteo con cinta enterrada es el método más sofisticado y eficiente disponible para el riego de cultivos agrícolas, jardines y pasto, tiene la capacidad de mejorar los rendimientos y hacer un uso más eficiente del agua que cualquier otro método de riego utilizado (Jimenez, 2006), produce una reducción de la evapotranspiración del cultivo como consecuencia de la disminución de la pérdida de agua por evaporación y mayor volumen de suelo mojado (Phene, 1995).
Según Phene (2000) aumenta la eficiencia del uso del agua sin reducir la producción.
Rendimiento de la hoja
Se observa diferencias altamente significativas para los métodos de riego, mientras que para la interacción entre densidades y métodos de riego no se tuvo diferencias en la primera cosecha (Tabla 3).
Tabla 3 Análisis de varianza de la variable rendimiento de hoja en tres cosechas.
**=Altamente significativo, *= Significativo, NS= No significativo.
De acuerdo al análisis de medias, se observa que en las tres etapas de cosecha se tiene mejores resultados para el riego por goteo subterráneo con 2 992 g m-² (Tabla 4).
La investigación realizada demuestra que al utilizar el riego por goteo subsuperficial y superficial existe diferencia significativa en las variables agronómicas (Cortezi, 2007). El rendimiento promedio de espinaca bajo producción intensiva (carpa solar o ambiente atemperado) en el departamento de La Paz, en el municipio de Palca, es de 1.1 kg m-² (Cadena, 2014), mientras en la localidad de Chicani tiene un promedio de 1.4 kg m-² (Serrano, 1980).
Comparación de medias para la segunda y tercera cosecha
El análisis de varianza da como resultado en diferencias no significativas de los métodos, densidades y su interacción para la primera y tercera cosecha (Tabla 5).
Tabla 5 Análisis de varianza de la variable de número de hoja para 3 cosechas.
**=Altamente significativo, *= Significativo, NS= No significativo.
El número de hojas por planta no solo es el resultado de los nutrientes del suelo, sino del clima, riego y manejo del cultivo, hasta que el suelo tenga una humedad y una temperatura óptima la que le permita absorber los nutrientes. El riego por goteo subterráneo obtuvo el mayor número de hojas en la segunda y tercera cosecha con un promedio de 30.04 y 44.23 respectivamente, en cambio el tratamiento testigo es el que menor número de hojas tuvo, con 13.73 y 15.38 hojas (Tabla 6).
Como se puede observar en la Tabla 7 y 8, los resultados de las mediciones efectuadas demuestran que el método riego por goteo subterráneo a diferentes densidades es superior en comparación con los otros métodos que muestra valores inferiores.
De los resultados del análisis de varianza, se observa que existen diferencias significativas entre las repeticiones y altamente significativas entre tratamientos es decir que se obtiene certeza en un 99 % de que las diferencias observadas se deben a los efectos de los tratamientos.
CONCLUSIONES
Para el número de hojas por planta, en las tres cosechas efectuadas, se observó que el riego por goteo subterráneo (densidad 2) presentó el promedio más alto, destacándose en la segunda cosecha, con un valor de 30.04 hojas por planta y para la tercera cosecha 44.23 hojas por planta; se concluye que el método de riego por goteo a una densidad de 30 x 30 cm es significante y favorable para el desarrollo del cultivo.
El método riego por goteo subterráneo a diferentes densidades obtuvo un rendimiento de 2 128.66 g m-², a diferencia del riego por goteo superficial que alcanzó rendimiento menor de 1 749.66 g m-².
Entre los resultados se destaca en la variable conservación de humedad, en comparación al riego por goteo superficial, y riego por goteo subterráneo este segundo alcanza una buena eficiencia de uso de agua. Al finalizar el estudio de investigación demostraron con certeza en un 99 % de que la eficiencia del uso de agua será determinada por el método de riego que se utilice y el tipo de cultivo al cual sea implementado.
